Co oznaczają modele "AR-Ready"? - Tworzenie modeli 3D dla rzeczywistości rozszerzonej

28 stycznia 2021 r.
Co oznaczają modele "AR-Ready"? Czy istnieje lista kryteriów konstruowania dobrych modeli 3D dla AR i gdzie lub jak można je uzyskać? Będziesz lepiej rozumiał, jak budowane są modele 3D (do zastosowań AR) i będziesz w stanie ocenić, czy Twoje istniejące modele 3D są gotowe do AR.

AR przeniknęło do niemal każdej branży w 2020 r., a jeśli zdecydowałeś się przenieść swój biznes na wyższy poziom, oferując konsumentom doświadczenia związane z rzeczywistością rozszerzoną (AR), są szanse, że byłeś lub będziesz zaskoczony koncepcją "gotowych do AR modeli 3D". Co to znaczy, czy istnieje lista kryteriów, według których należy konstruować dobre modele 3D AR i gdzie lub jak mogę je zdobyć?

Po zakończeniu tego artykułu, będziesz lepiej rozumiał, jak budowane są modele 3D (do zastosowań AR) i będziesz w stanie ocenić, czy Twoje istniejące modele 3D są gotowe na AR w oparciu o następujące czynniki:

  1. Zrozumienie swojego celu
  2. Topologia
  3. Rozpakowywanie i teksturowanie
  4. Narzędzia i zasoby
  5. Rozmiar i format pliku

W jak najmniejszym stopniu posługując się technicznym żargonem, oto kilka rzeczy, które należy wziąć pod uwagę przy tworzeniu modeli gotowych do AR.

Zrozumienie swojego celu

Modelowanie 3D służy do wielu różnych celów, takich jak gry, filmy, architektura i inżynieria, a wraz z tym pojawiają się różne zestawy wymagań dotyczących tego, co czyni "dobry" model 3D. Posiadanie modelu AR-ready oznacza po prostu, że modele są zbudowane i zoptymalizowane do użycia z technologią AR, wykorzystując odpowiednie narzędzia i zasoby w obsługiwanych formatach.

W tym momencie pewnie domyślacie się, że tak - aby wiedzieć, czego potrzebujecie, musicie zrozumieć, co próbujecie osiągnąć. Brzmi to prymitywnie, ale ma bezpośredni wpływ na sposób, w jaki produkowane są doświadczenia AR.

Na przykład, marki i sprzedawcy detaliczni, którzy chcą zapewnić klientom bezdotykowy sposób interakcji z produktami i wizualizację ich wyglądu w rzeczywistym środowisku, starają się stworzyć cyfrowe bliźniaki swoich produktów, dlatego też priorytetem będą realistyczne tekstury i ruchy. Treści AR będą następnie wdrażane za pośrednictwem WebAR w celu zapewnienia wygodnego dostępu.

Z drugiej strony, firmy poszukujące nowych sposobów ekscytowania i angażowania klientów będą bardziej zainteresowane grami i opowiadaniem historii. Treści AR muszą być wysoce interaktywne i wciągające, dlatego lepiej sprawdzą się w postaci aplikacji.

Topologia

Na pierwszym miejscu jest zbudowanie solidnych podstaw z dobrą topologią i niską liczbą polygonów ("low poly").

Polygon: Kształt prostopadłościenny o trzech lub więcej bokach. Pojedynczy wielokąt jest również powszechnie określany jako "twarz". Modele 3D są tworzone przez wiele wielokątów łączących się ze sobą i tworzących "siatkę wielokątów".
Edge: Każdy prosty bok wielokąta jest krawędzią.
Vertex: Punkt, w którym spotykają się dwie lub więcej krawędzi. Częściej używany w formie mnogiej, "wierzchołki".
Polygon

Topologia modelu zależy od sposobu, w jaki wielokąty są rozmieszczone, tak aby tworzyły wierzchołki i krawędzie w miejscach, które mają sens z punktu widzenia struktury modelu. Ponadto, czysta topologia jest szczególnie istotna, jeśli celem jest animacja modelu, ponieważ wierzchołki muszą być zorganizowane w taki sposób, aby obiekt mógł się płynnie i realistycznie zginać i deformować. (Żadnych nakładających się na siebie wielokątów, aby uniknąć błędów w wyglądzie modelu).

Optymalna liczba poly zależy od przeznaczenia modelu 3D - na przykład, modele dla WebAR powinny mieć liczbę poly nie większą niż 100,000. W każdym kontekście, zbyt niska liczba poly wpływa na wizualną jakość modelu; zbyt wysoka wpływa na wydajność i zajmuje miejsce w pamięci. Ponieważ oba te czynniki są tak samo ważne, kluczem jest współpraca z doświadczonymi artystami 3D, którzy wiedzą najlepiej jak znaleźć równowagę pomiędzy nimi (jak również jak zrekompensować niższą liczbę poly) w zależności od ostatecznego zastosowania modelu.

Rozpakowywanie i teksturowanie

Podczas tworzenia modeli 3D, które mają imitować doświadczenie robienia zakupów w sklepie, modele muszą wyglądać i poruszać się tak realistycznie, jak to tylko możliwe. To właśnie tutaj w grę wchodzi rozpakowywanie UV i teksturowanie.

Najprostszym sposobem na zrozumienie rozwijania UV jest wyobrażenie sobie cięcia wzdłuż krawędzi sześcianu, tak abyś mógł płasko rozłożyć wszystkie jego twarze; ta płaska reprezentacja obiektu jest jego mapą UV. Sposób, w jaki model jest rozpakowywany, określa, jak dobrze można go "oteksturować".

Tekstury to obrazy 2D nakładane na mapę UV, które nadają obiektowi jego kolory, wykończenie materiałów itp.

Staranne odwijanie wraz z wysoką rozdzielczością i dobrze zdefiniowanymi teksturami są szczególnie ważne w przypadku materiałów takich jak drewno, z jego słojami i sękami, lub błyszczące powierzchnie w sposobie odbijania światła. To właśnie dzięki tym drobnym szczegółom modele 3D ożywają. W rzeczywistości, dobre tekstury mogą pomóc wydobyć najdrobniejsze szczegóły modelu, które mogły zostać "pominięte" w jego topologii, w celu utrzymania niskiej liczby poly.

Przyjrzyjmy się kilku przykładom złych i dobrych modeli 3D, bazując na tym, czego nauczyłeś się do tej pory.

Zły model: Topologia ma dziury i niechlujne wielokąty, brak tekstury
Dobry model: Czysta topologia, realistyczne tekstury, brak zbędnych wielokątów
Inne fazy, które są również istotne dla animowanych modeli, to rigging i skinning, które wpływają na ruch. Aby uzyskać nieco głębsze zrozumienie, zapoznaj się z poniższymi materiałami.

Narzędzia i zasoby

Istnieje kilka metod, których artyści 3D używają do tworzenia modeli, w zależności od materiałów dostępnych do pracy i pożądanego rezultatu.

Modelowanie od podstaw: To jest dokładnie to, na co brzmi - budowanie modeli od podstaw na podstawie zdjęć i filmów. Może to być żmudny proces, w którym nie ma "dróg na skróty", ale pozwala na większą kontrolę nad całym procesem modelowania.

Modyfikacja istniejących modeli: Artyści 3D mogą korzystać z bibliotek CAD, gdzie dostępne jest ogromne źródło modeli 3D (w różnych formatach, takich jak .dwg, .blend i .skp), które mogą być używane jako "szablony". Marki i sprzedawcy mogą również udostępniać swoje aktualne modele 3D, które artyści mogą modyfikować - oznacza to również, że specyfikacje modeli będą bardzo dokładne, ponieważ będą zgodne z rysunkami technicznymi danego produktu. W zależności od użyteczności istniejących modeli i liczby szczegółów do dostosowania, metoda ta może zaoszczędzić czas lub pochłonąć więcej czasu na doskonalenie modeli zgodnie z wymaganiami AR.

Fotogrametria: Jest to proces wykorzystywania obrazów fotograficznych do mapowania obiektów i uzyskiwania pomiarów, takich jak wysokość, szerokość, głębokość, kąty i tak dalej, które są następnie wykorzystywane do tworzenia renderingów 3D. Oznacza to, że modele będą bardzo dokładną repliką sfotografowanego obiektu, ale zazwyczaj wymaga to wielu modyfikacji, aby zapewnić, że modele są gotowe do AR.

Artyści 3D Omniaz pracują z kombinacją dowolnej lub wszystkich metod, w zależności od przypadku, przede wszystkim określając użyteczność istniejących modeli klienta (jeśli takie istnieją). To wszechstronne podejście pozwala na dopasowanie rozwiązania do potrzeb każdego klienta, bez względu na jego poziom znajomości AR czy zasoby, jakimi dysponuje.

Różne narzędzia są również używane na różnych etapach procesu modelowania. Blender, darmowy (ale wszechstronny) program, jest często używany do budowy samego modelu i odwijania UV. Wielu artystów 3D używa także programów Autodesk Maya lub w skrócie "Maya" oraz 3ds Max. Aby dodać teksturę, Substance Painter i 3D-Coat są jednymi z powszechnie używanych aplikacji.

Rozmiar i format pliku

Podobnie jak w przypadku wszystkiego w przestrzeni cyfrowej, aby wszystko działało sprawnie, wymagane są odpowiednie formaty plików. Zazwyczaj używane są formaty GLB i USDZ, ponieważ są to standardy ustalone odpowiednio przez systemy Android i iOS. Powszechne są również pliki FBX.

Ograniczenia rozmiaru plików są również stosowane w celu zapewnienia optymalnej wydajności - zapewniając, że AR działa płynnie z rozsądnym czasem ładowania. Podczas gdy imponujące jest posiadanie modeli AR, które wyglądają i zachowują się tak samo, jak rzeczywiste produkty, jak to tylko możliwe, to jednak przesadzenie z animacjami może doprowadzić do powstania cięższego pliku, co może skutkować złym doświadczeniem użytkownika w przypadku smartfonów z niższej półki lub starszych. Także i w tym przypadku ważna jest współpraca z artystami 3D, którzy potrafią podejmować świadome decyzje.

Z reguły dobrze jest utrzymywać plik poniżej 5mb.

--

I oto masz, podstawy dobrego, gotowego na AR modelu 3D. Po przygotowaniu, możesz zintegrować swoje modele z witryną e-commerce za pomocą prostej wtyczki, wykorzystać je w reklamach online w mediach społecznościowych i Google, a nawet w sklepach fizycznych (uruchamianych za pomocą kodu QR). Nieskończone możliwości AR mogą być wykorzystane na wiele sposobów, aby podnieść Twój biznes; wszystko sprowadza się do celów, które próbujesz osiągnąć i współpracy z artystami 3D i dostawcą rozwiązań AR, który może poprowadzić Cię po drodze.

Obejrzyj poniższy film, aby zobaczyć proces modelowania konsoli telewizyjnej od początku do końca.